本發(fā)明涉及預彎機，具體為一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法。

背景技術：

1、軋鋼機械設備，特別是在不銹鋼直縫埋弧焊管生產線上的鋼板預彎機，由左、右兩臺預彎機同時對鋼板兩端邊緣進行預彎成型，當預彎鋼板通過入口側的輸送輥道，逐段被輸送至預彎機的上、下模具之間，下模具向上模具靠攏合模，將鋼板兩端的縱向邊緣通過模具步進壓制成型，彎曲成一定均勻曲率，使之達到成型鋼管的公稱曲率，并且鋼板預彎邊緣的圓度在焊縫要求的范圍之內，從而保證鋼管焊縫區(qū)域的幾何形狀和尺寸精度。

2、目前預彎機在液壓鋼板時其電液比例依靠人工操作，且數(shù)值也依賴人工調整，即使有操作手冊或數(shù)據(jù)集輔助也需要根據(jù)鋼板型號大小來確定不同的電液比例驅動預彎機，操作過程繁瑣，同時人工操作會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯報漏報的情況，導致預彎機壓力值過大損壞模具或鋼板。

技術實現(xiàn)思路

1、解決的技術問題

2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法，具備系統(tǒng)根據(jù)上料預彎的鋼板自動分析所需壓力值和電液比，系統(tǒng)在遇到未知鋼板能夠進行保險預彎不會損壞設備等優(yōu)點，解決了上述技術的問題。

3、技術方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)，包括預彎機內置的控制系統(tǒng)本體，所述控制系統(tǒng)由掃描識別單元、數(shù)據(jù)對照單元、液壓驅動單元、數(shù)據(jù)收集反饋單元和電液比例優(yōu)化單元組成，所述控制系統(tǒng)各單元使用局域網(wǎng)控制；

5、所述掃描識別單元用于掃描將送往預彎機進行預彎成型的鋼板數(shù)據(jù)，識別數(shù)據(jù)為：鋼板型號、厚度和面積；

6、所述數(shù)據(jù)對照單元用于接收掃描識別單元鋼板數(shù)據(jù)，并根據(jù)識別數(shù)據(jù)對照數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有同型號、同厚度和同面積鋼板預彎所需壓力，所述鋼板型號、厚度和面積滿足條件優(yōu)先級為：鋼板型號＞厚度＞面積，所述數(shù)據(jù)對照單元未識別同型號鋼板則不向液壓驅動單元發(fā)送信息直接進入液壓驅動單元；

7、所述液壓驅動單元由控制系統(tǒng)直驅，所述液壓驅動單元根據(jù)數(shù)據(jù)對照單元對照數(shù)據(jù)庫得出的壓力值預彎鋼板，所述液壓驅動單元還設置最低驅動值，所述最低驅動壓力值為20mpa，所述最低驅動值在液壓驅動單元未接收數(shù)據(jù)對照單元信息時觸發(fā)；

8、所述數(shù)據(jù)收集反饋單元用于收集液壓驅動單元在預彎鋼板時的壓力值和液壓電液比例數(shù)據(jù)，并反饋至電液比例優(yōu)化單元；

9、所述電液比例優(yōu)化單元接受數(shù)據(jù)收集反饋單元數(shù)據(jù)并提高液壓驅動單元的最低驅動壓力值直至達成預彎目標，并記錄目標預彎時電液比例，并存入掃描識別單元所屬的數(shù)據(jù)庫。

10、優(yōu)選的，所述掃描識別單元具體步驟為：

11、s1.1、掃描鋼板數(shù)據(jù)：將鋼板放置在掃描區(qū)域內使用光學傳感器，獲取鋼板的相關信息；

12、s1.2、識別數(shù)據(jù)：光學傳感器獲取的數(shù)據(jù)包括鋼板的型號、厚度和面積，通過圖像處理算法和識別技術，對掃描得到的圖像數(shù)據(jù)進行分析和處理，從中提取出鋼板的型號、厚度和面積信息。

13、s1.3、數(shù)據(jù)傳輸：識別到的鋼板數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)對照單元進行后續(xù)的處理和對照。

14、優(yōu)選的，所述掃描識別單元表達式為：

15、鋼板型號識別表達式：鋼板的型號表示為m，則用函數(shù)來表示型號的識別過程：

16、m＝fmodel(i)

17、其中，i是輸入到掃描識別單元的鋼板圖像數(shù)據(jù)，fmodel是用來識別型號的函數(shù)；

18、所述鋼板厚度識別表達式為：鋼板的厚度為y，則掃描識別單元通過測量圖像中的鋼板邊緣獲取厚度信息，厚度的識別表示為：

19、y＝fthickness(i)

20、其中，fthickness是用來識別厚度的函數(shù)；

21、鋼板面積計算：假設鋼板的面積為a，通過測量鋼板的尺寸并應用幾何計算方法來確定其面積，面積的計算表示為：

22、a＝farea(i)

23、其中，farea是用來計算面積的函數(shù)。

24、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)對照單元具體步驟為：

25、s2.1、數(shù)據(jù)對照單元接收來自掃描識別單元的鋼板數(shù)據(jù)，包括鋼板型號m、厚度y和面積a；

26、s2.2、查詢數(shù)據(jù)庫：根據(jù)接收到的鋼板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)對照單元查詢預先建立的數(shù)據(jù)庫，尋找與輸入數(shù)據(jù)匹配的記錄，查詢的優(yōu)先級為：首先根據(jù)型號m查詢，其次根據(jù)厚度y，最后根據(jù)面積a；

27、s2.3、進行數(shù)據(jù)庫匹配：若找到與型號m完全匹配的記錄，記錄中的預彎所需壓力p被提取，若沒有找到同型號的記錄，查詢厚度y進行匹配；若找到同厚度的記錄，則使用該記錄的預彎壓力，若仍然沒有匹配，則查詢面積a；若找到同面積的記錄，則使用該記錄的預彎壓力，若在所有條件下均未找到匹配記錄，則進入下一步；

28、s2.4、無匹配處理：若未識別到同型號的鋼板，數(shù)據(jù)對照單元將直接將控制信號傳遞給液壓驅動單元，采用默認的預彎壓力值；

29、s2.5、輸出結果：根據(jù)查詢結果，數(shù)據(jù)對照單元輸出所需的預彎壓力p到液壓驅動單元，完成預彎的準備工作。

30、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)對照單元表達式為：

31、型號匹配優(yōu)先級表達式：

32、p＝pdb(m’)，如果m’存在于db

33、p＝pdefault，否則

34、其中pdb(m’)表示從數(shù)據(jù)庫中db獲取與型號m’匹配的預彎壓力值，pdefault為默認的預彎壓力值，用于未找到匹配型號的情況；

35、型號未匹配情況下的厚度匹配表達式為：

36、p＝pdb(y’)，如果m’未找到且y’存在于db

37、p＝pdefault，否則

38、其中，pdb(y’)表示從數(shù)據(jù)庫db中獲取與厚度y’匹配的預彎壓力值，pdefault為默認的預彎壓力值，用于未找到匹配厚度的情況；

39、型號和厚度都未匹配情況下的面積匹配表達式為：

40、p＝pdb(a’)，如果m’和y’都未找到且a’存在于db

41、p＝pdefault，否則

42、其中，型號m’和厚度y’都未在數(shù)據(jù)庫db中找到匹配項，但為面積a’存在于數(shù)據(jù)庫db，那么預彎壓力p被設定為p＝pdb(a’)，即從數(shù)據(jù)庫中獲取與面積a’匹配的預彎壓力值；

43、數(shù)據(jù)庫db，其中包含了預先存儲的鋼板信息及其對應的預彎壓力p，每條記錄包括鋼板的型號m，厚度y，面積a和預彎壓力p，接收到的鋼板數(shù)據(jù)為(m’，y’，a’)，表示掃描識別單元識別出的鋼板的型號、厚度和面積。

44、優(yōu)選的，所述液壓驅動單元表達式為：

45、pdrive＝p

46、其中：

47、pdrive表示液壓驅動單元實際使用的驅動壓力值；

48、p為數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)數(shù)據(jù)庫匹配得出的預彎壓力值。

49、優(yōu)選的，所述液壓驅動單元加入最低驅動壓力值后表達式為：

50、pdrive＝max(p，pmin)

51、其中

52、pdrive表示液壓驅動單元實際使用的驅動壓力值；

53、p為數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)數(shù)據(jù)庫匹配得出的預彎壓力值；

54、pmin＝20mpa為設定的最低驅動壓力值。

55、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)收集反饋單元表達式為：

56、pfeedbdck＝(pdrive，比例數(shù)據(jù))

57、其中：

58、pfeedbdck表示數(shù)據(jù)收集反饋單元反饋的數(shù)據(jù)，包括液壓驅動單元的壓力值pdrive和液壓電液比例數(shù)據(jù)；

59、pdrive為液壓驅動單元實際使用的驅動壓力值，根據(jù)之前的公式pdrive＝p來定義；

60、液壓電液比例數(shù)據(jù)用于優(yōu)化液壓系統(tǒng)參數(shù)的相關信息。

61、優(yōu)選的，所述電液比例優(yōu)化單元表達式為：

62、

63、其中：

64、為優(yōu)化后的最低驅動壓力值，確保預彎目標的達成；

65、pmin＝20mpa為最初設定的最低驅動壓力值；

66、為從數(shù)據(jù)收集反饋單元接收到的目標驅動壓力值，通常與預彎目標相關聯(lián)。

67、一種預彎機液壓電液比例控制方法，具體步驟為：

68、步驟一、掃描識別鋼板數(shù)據(jù)：將待預彎的鋼板放置在掃描區(qū)域內，通過光學傳感器獲取鋼板的圖像數(shù)據(jù)，將識別到的鋼板數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)對照單元；

69、步驟二、數(shù)據(jù)對照與預壓力計算：數(shù)據(jù)對照單元接收來自掃描識別單元的鋼板數(shù)據(jù)；

70、步驟三、液壓驅動與最低壓力控制：液壓驅動單元接收來自數(shù)據(jù)對照單元的預彎壓力值p，并設置最低驅動壓力值為pmin＝20mpa；

71、步驟四、數(shù)據(jù)收集與反饋：數(shù)據(jù)收集反饋單元在預彎過程中實時收集液壓驅動單元的壓力值pdrive和電液比例數(shù)據(jù)；

72、步驟五、電液比例優(yōu)化與記錄：電液比例優(yōu)化單元根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)動態(tài)調整最低驅動壓力值。

73、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法，具備以下有益效果：

74、1、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)預先建立的數(shù)據(jù)庫，通過匹配鋼板數(shù)據(jù)，確定最合適的預彎壓力值，優(yōu)先級設定為：型號>厚度>面積，確保在可能的情況下選擇最匹配的預彎參數(shù)，液壓驅動單元根據(jù)數(shù)據(jù)對照單元提供的預彎壓力值進行實際驅動，同時加入了最低驅動壓力的控制機制，確保預彎過程穩(wěn)定進行，并且在未接收到有效數(shù)據(jù)時使用安全的默認壓力值，數(shù)據(jù)收集反饋單元實時記錄液壓驅動單元的壓力值和電液比例數(shù)據(jù)，用于系統(tǒng)優(yōu)化和未來分析，達到了系統(tǒng)根據(jù)上料預彎的鋼板自動分析所需壓力值和電液比的有益效果。

75、2、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)收集反饋單元實時記錄液壓驅動單元的壓力值和電液比例數(shù)據(jù)。即使在處理未知鋼板時，這些數(shù)據(jù)也能夠提供實時的反饋，電液比例優(yōu)化單元根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)動態(tài)調整最低驅動壓力值，確保在不同工況下仍能達到預定的預彎目標。這種動態(tài)優(yōu)化保證了即使在處理未知鋼板時，系統(tǒng)也能夠自適應地調整參數(shù)，達到了系統(tǒng)在遇到未知鋼板能夠進行保險預彎不會損壞設備的有益效果。